高阻燃水性丙烯酸树脂乳液与高阻燃涂料制造技术

一种高阻燃水性丙烯酸树脂乳液及包括其的涂料，所述乳液是由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙烯醇、过氧化物引发剂、缓冲剂、三溴苯基马来酰亚胺、有机胺类pH调节剂、水制成。

High flame retardant waterborne acrylic resin emulsion and high flame retardant coating

A high flame retardant waterborne acrylic resin emulsion and its coating are prepared from butyl acrylate, methyl methacrylate, acrylic acid, acrylamide, polyvinyl alcohol, peroxide initiator, buffer, three bromo phenyl maleimide, organic amine pH regulator and water.

【技术实现步骤摘要】
高阻燃水性丙烯酸树脂乳液与高阻燃涂料
本专利技术涉及高阻燃水性丙烯酸树脂乳液与高阻燃涂料。
技术介绍
当前国内“油改水”在涂料行业成了一个热门话题，甚至，在很多领域水性漆都开始了大规模的应用，替代了沿用已久的油性漆。随着我国环保意识的不断增强，及水性涂料技术的不断攻克与进步，水性漆取代油性漆势必成为了一种历史的必然。众所周知，油性漆具有气味大、污染环境、易燃易爆，容易自然等安全隐患，所以当前国内，油性漆都被当成是一种危化品，运输、储存、使用，都必须严格按照国家危化品条例进行。而水性漆，作为未来发展趋势的必然产物，就目前为止，仍然没能走出危化品的范畴，其运输、储存、使用，同样必须严格按照国家危化品条例进行。所以，如何让水性涂料脱离危化品的范畴就成为了当前水性树脂与水性涂料开发与应用的当务之急。应用高阻燃水性丙烯酸树脂研制而成的高阻燃水性涂料即是一种具有高阻燃性能的特种功能涂料。由于高阻燃水性涂料以水作为溶剂，同时，在涂料中还会加入适量的阻燃剂，并且，作为最重要的原材料之一的水性丙烯酸乳液也是经过阻燃剂改性而成，这就使得涂料本身具有极好的阻燃性能。总之，所合成的水性丙烯酸酯类阻燃涂料既保持丙烯酸酯类涂料的色泽、硬度、丰满度、耐光、耐候、耐化学药品和紫外性能，又具有阻燃、耐热、环保、低成本、易施工等众多优点，在各种需要阻燃的设施和设备上具有重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高阻燃水性丙烯酸树脂乳液与高阻燃涂料。本专利技术的高阻燃水性丙烯酸树脂乳液是由以下组分制备的：优选地，本专利技术的高阻燃水性丙烯酸树脂乳液是由以下组分制备的：缓冲剂可以是碳酸氢钠或碳酸钠。过氧化物引发剂可以是过硫酸钾、过硫酸钠等。有机胺可以选自N,N二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、DeuAddMA-95胺中和剂等中的一种或多种。本专利技术的树脂制备方法如下：将乳化剂聚乙烯醇、部分去离子水(例如15-30重量份)加入反应釜中，开始搅拌，升温(例如至60-90℃，优选70-80℃，更优选约75℃)，将三溴苯基马来酰亚胺(TBPMI)与单体丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酰胺互溶，然后倒入到分液漏斗中，升温(例如至60-90℃，优选70-80℃，更优选约75℃)，开始滴加单体，单体添加完之后添加缓冲剂和引发剂，进行反应(一般2-10小时，优选3-5小时，更优选约3.5h)，缓慢冷却到35-55℃，优选40-50℃，更优选约45℃，加入有机胺类pH调节剂调节pH到8.0-9.0，以增加体系的稳定性，优选约pH8.5，反应完成即可，反应完后添加另一部分水。反应产物的粘度施用旋转粘度计3号转子，6号转速(6转/分钟)，粘度0.3-0.7MPa.S。本专利技术进一步提供了含有上述树脂乳液的涂料，其包括：优选地，含有上述树脂乳液的涂料包括：上述涂料的制备方法包括将各组分混合。填料选自云母粉、硫酸钡等中的一种或多种。本专利技术还可以进一步包括增稠剂0.1-0.5重量份，优选0.2-0.3重量份。本专利技术的优点：1.采用水性乳液作为成膜基材。水性乳液以水作为溶剂，相对于油性树脂而言体系的着火点更高，更难燃。2.采用阻燃剂三溴苯基马来酰亚胺(TBPMI)对水性丙烯酸树脂进行改性，使得树脂本身具有良好的阻燃性能，同时由于在主链中引入了TBPMI，涂膜的附着力和硬度等综合性能也得到了改善。3.采用聚磷酸胺、Sb2O3阻燃剂直接添加到涂料中，使涂料的阻燃性能进一步提高。具体实施方式以下通过具体实施例来进一步说明本专利技术。本申请中，％、份按重量计，除非另有规定。实施例11.树脂配方序号名称规格型号产地用量(g)1丙烯酸丁酯工业级广东12.702甲基丙烯酸甲酯工业级天津17.903丙烯酸工业级天津0.604丙烯酰胺工业级天津3.205聚乙烯醇工业级上海5.606过硫酸钾工业级沈阳0.367碳酸氢钠工业级上海0.158去离子水工业级自制509三溴苯基马来酰亚胺工业级江苏1.510氮氮二甲基乙醇胺工业级南京适量2.树脂生产步骤将乳化剂聚乙烯醇和一半的去离子水加入反应釜中，开始搅拌，升温，将称好的TBPMI三溴苯基马来酰亚胺与单体丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酰胺互溶，然后倒入到分液漏斗中，升温至75℃，开始滴加单体，单体加完之后添加引发剂过硫酸钾和碳酸氢钠，反应3.5h，缓慢冷却到45℃，加入N,N-二甲基乙醇胺调节PH到8.5，反应完成即可，另外一部分去离子水在反应完之后加入用于调节粘度，根据实际情况而加。反应产物的粘度施用旋转粘度计3号转子6号转速粘度0.5MPa.S。3.涂料配方4.涂料生产步骤将序号1-7加入分散罐中高速搅拌分散均匀，检测PH值为9.5-10为合格。边搅拌边加入序号8-12，分散20-30分钟，使体系分散均匀。研磨至细度合格。在搅拌状态下加入序号13-15，分散均匀，用序号16调粘至合格。80目绢布过滤后包装。注意:整个生产过程中温度不能超过50℃。对比例1与实施例1类似的进行，只是在阻燃乳液制备中不使用三溴苯基马来酰亚胺，聚磷酸铵的用量为3g。对比例2与实施例1类似地进行，只是在涂料制备中不使用聚磷酸铵，三溴苯基马来酰亚胺的用量为3g。对比例31.树脂配方2.树脂生产步骤将乳化剂和部分去离子水加入反应釜中，开始搅拌，升温，将称好的TBPMI与单体互溶，然后倒入到分液漏斗中，升温至75℃，开始滴加单体，反应3.5h，缓慢冷却到45℃，加入氨水调节PH到8.5，反应完成即可。3.涂料配方序号名称规格型号产地用量(g)1阻燃乳液工业级以上制备502水工业级自产16.43氮氮二甲基乙醇胺工业级南京0.54成膜助剂十二碳醇酯工业级长沙55Tego760W分散剂工业级德固赛1.26Tego810消泡剂工业级德固赛0.27BYK420触变剂工业级BYK0.38软炭黑工业级汇百川2.89填料1-GA-2云母粉工业级滁州7.510填料2-3000目硫酸钡工业级常德红林12.511聚磷酸胺工业级石家庄1.112Pb2O3工业级宁波1.113Tego902W消泡剂工业级德固赛0.4514A366闪蚀剂工业级长沙0.515KL245基材润湿剂工业级德固赛0.2516RH750触变剂工业级长沙0.217三溴苯基马来酰亚胺工业级江苏14.涂料生产步骤将序号1-7加入分散罐中高速搅拌分散均匀，检测pH值为9.5-10为合格。边搅拌边加入序号8-12，分散20-30分钟，使体系分散均匀。研磨至细度合格。在搅拌状态下加入序号13-15，分散均匀，用序号16调粘至合格。80目绢布过滤后包装。注意整个生产过程中温度不能超过50℃。性能比较序号项目对比例1对比例2对比例3实施例1面漆1固体含量约50％约50％50.1％50％2附着力10MPa10MPa7.5MPa10MPa3柔韧性≤1级≤1级≤1级≤1级4冲击强度≥100cm≥100cm≥100cm≥100cm5耐燃时间≥25min≥25min≥20min≥25min6防火性能≤2级≤2级≤2级≤2级745°角燃烧实验难燃级难燃级难燃级极难燃8耐人工老化1000h1000h800h1000h9表干30min30min1h30min10实干10h10h15h10h11流挂275um275um200um275本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻燃水性丙烯酸树脂乳液，其是由以下组分制备的：

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃水性丙烯酸树脂乳液，其是由以下组分制备的：2.根据权利要求1所述的高阻燃水性丙烯酸树脂乳液，其是由以下组分制备的：3.根据权利要求1或2所述的高阻燃水性丙烯酸树脂乳液，其中，缓冲剂是碳酸氢钠或碳酸钠。4.根据权利要求1-3中任一项所述的高阻燃水性丙烯酸树脂乳液，其中，过氧化物引发剂是过硫酸钾和/或过硫酸钠。5.根据权利要求1-4中任一项所述的高阻燃水性丙烯酸树脂乳液，其中，有机胺选自N,N二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、DeuAddMA-95胺中和剂中的一种或多种。6.权利要求1-5任一项所述的高阻燃水性丙烯酸树脂乳液的制备方法，该方法包括：将乳化剂聚乙烯醇、部分去离子水(例如15-30重量份)加入反应釜中，开始搅拌，升温(例如...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊，彭时贵，
申请(专利权)人：株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43